DE2626517A1 - Ventilationssystem fuer dynamoelektrische maschinen - Google Patents

Ventilationssystem fuer dynamoelektrische maschinen

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DE2626517A1
DE2626517A1 DE19762626517 DE2626517A DE2626517A1 DE 2626517 A1 DE2626517 A1 DE 2626517A1 DE 19762626517 DE19762626517 DE 19762626517 DE 2626517 A DE2626517 A DE 2626517A DE 2626517 A1 DE2626517 A1 DE 2626517A1
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stator
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/20Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/10Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing
    • H02K9/12Arrangements for cooling or ventilating by gaseous cooling medium flowing in closed circuit, a part of which is external to the machine casing wherein the cooling medium circulates freely within the casing

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  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANS LEYH
8 MDNCHEN 71. den Π· Juni 1976 MelchlorttrtB* 42
WS68P-1444
Westinghouse Electric Corp. Westinghouse Building, Gateway Center, Pittsburgh, Penna, USA
Ventilationssystem für dynamoelektrische Maschinen
Die Erfindung betrifft ein Ventilations system für dynamoelektrische Maschinen mit einem Stator und einem Rotor mit ausgeprägten Polen, wobei die mit Hilfe eines Gebläses ventilierte Kühlluft über Luftleitungen durch den Statorkern und den Rotorkern geleitet wird und im wesentlichen nicht in den Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator austritt.
Dynamoelektrische Maschinen in Form wassergetriebener Generatoren werden in der Regel senkrecht betrieben und haben große Abmessungen, wobei die Rotore mit vorspringenden Polen versehen sind und mit verhältnismäßig langsamer Drehzahl umlaufen. Wegen des großen Durchmessers des Rotors ergibt sich dabei eine verhältnismäßig große Unifangsgeschwindigkeit. Derartige Maschinen werden in der Regel durch eini! zirkulierende Kühlluft gekühlt, wobei zwei KühlHy.sUnne bekannt. Hind und in der Regel verwendet werden. Bei dem einen System wird die Kühl-
Fs/mü luft
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JL
luft durch ein Gebläse, das am Rotor montiert sein kann, umgewälzt und in axialer Richtung durch Hohlräume geleitet, welche zwischen den ausgeprägten Polen des Rotors angeordnet sind.
Dieser axial geführte Luftstrom zwischen den ausgeprägten Polen kühlt die Feldwicklungen und die Pole und fließt dann in den Luftspalt und von diesem über den Stator zurück zum Gebläse. Die Belüftungsleitungen in» Statorkern verlaufen radial und enden an der äußeren Stirnfläche des Statorkernes. Ein weiteres Kühlsystem, das neuerdings Verwendung findet, benutzt den Rotorstern und den Ringkern des Rotors als Gebläse, um den Luftstrom in radialer Richtung durch den Rotorkern und die Hohlräume zwischen den ausgeprägten Polen zu führen. Der ebenfalls in den Luftspalt austretende Luftstrom wird durch radial im Statorkern verlaufende Belüftungsleitungen abgeführt. Bei beiden Belüftungssystemen rotiert die Luft mit dem Rotor, wenn sie in den Luftspalt austritt und diesen durchsetzt. Da der Luftstrom sowohl den Rotorkern als auch den Statorkern nacheinander durchfließt, ist eine verhältnismäßig hohe Strömungsgeschwindigkeit erforderlich, um eine ausreichende Kühlung sowohl des Statorkernes als auch des Rotorkernes sicherzustellen und die Betriebstemperatur innerhalb der vorgesehenen Grenzen zu halten. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit eines großen Luftvolumens, das etwa mit der Umfangsgeschwindigkeit des Rotors rotiert und somit zu hohen Spaltverlusten führt.
Die Entwicklung für wassergetriebene dynamoelektrische Maschinen, insbesondere für Maschinen, die als Generator zur Stromerzeugung und als Motor für den Pumpspeicherbetrieb eingesetzt werden, führt zu immer größeren Abmessungen bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen. Die Kombination eines sehr großen Rotordurchmessers mit einer großen Drehzahl führt zu sehr hohen Umfangsgeschwindigkeiten des Rotors, die in der Größenordnung 4500 m pro Minute übersteigen können. Die vorausstehend erwähnten herkömmlichen Ventilationssysteme ergeben dabei sehr hohe Spaltverluste, wobei diese Verluste einen ganz wesentlichen Prozentsatz der Ge-
- 2 - samtver-
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samtverluste der Maschine ausmachen können. Es ist daher wünschenswert, die Spaltverluste zu reduzieren, da damit auch eine wesentliche Reduzierung der Gesamtverluste möglich ist.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die Spaltverluste bei Maschinen der genannten Art dadurch zu verringern, daß durch den Rotorkern und den Statorkern ein getrennter Kühlluftstrom ^US-PS 3 588 557). Damit kann eine wesentliche Verringerung der Spaltverluste erzielt werden, da der für die Kühlung des Rotors vorgesehene Kühlluftanteil im Rotor gehalten wird und nur ein geringer Anteil durch die Abdichtung zum Luftspalt in diesen austreten kann, der die sich aus den Polflächenverlusten ergebende Erwärmung abführen soll. Durch diese Trennung der Kühlkreise für den Rotor und den Stator läßt sich die benötigte Luftmenge verringern. Dies ist insbesondere deshalb der Fall, da die durch den Stator geführte Kühlluft nicht bereits eine Erwärmung im Rotor erfahren hat. Da die Kühlluft für den Stator unabhängig von der Kühlluft für den Rotor ist und geringere Strömungsgeschwindigkeiten für die Kühlluft im Stator benötigt werden, ergibt sich eine Möglichkeit, das Ventilationssystem zu verbessern.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ventilationssystem für dynamoelektrische Maschinen zu schaffen, die einen Rotor mit ausgeprägten Polen haben, bei dem die Kühlluft für den Stator unabhängig von der Kühlluft für den Rotor ist und weder die Kühlluft des Stators noch die des Rotors in nennenswerten Anteilen in den Luftspalt vordringen kann. Ins besondere soll durch eine geeignete Führung und Ausbildung der Kühlluftleitungen der Wirkungsgrad der Maschine erhöht werden, so daß entweder eine Verringerung der Größe der Maschine bei gleichbleibendem Wirkungsgrad oder eine Erhöhung des Wirkungsgrads bei gleichbleibender Größe möglich ist. Diese Verbesserungen sollen bei gleichzeitiger Einsparung von Kosten im Vergleich mit herkömmlichen Ventilationssystemen durchführbar sein. Außerdem soll das Ventilationssystem auch eine Verringerung
- 3 - der für
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der für die Luftzirkulation benötigten Pumpleistung zulassen.
Diese Aufgabe wird ausgehend von dem eingangs erwähnten Ventilations system erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Statorkern mit einer Vielzahl von Wicklungsnuten bildenden Zähnen versehen ist, daß axial über den Statorkern verteilt jeweils zwischen benachbarten Teilen des Statorkerns radial verlaufende Belüftungsleitungen vorhanden sind, die in axial in der Nähe des Luftspalts verlaufende Belüftungsschli tze münden, daß die innenliegenden Enden der Belüftungsleitungen und die Belüftungsschlitze gegen den Luftspalt abgedichtet sind, und daß das Gebläse die über die Belüftungsleitungen einer Ebene zugeführte Kühlluft über die Belüftungsschlitze den Belüftungsleitungen der nächsten Ebene zuführt, um in dieser Ebene aus dem Statorkern auszuströmen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.
Die Maßnahmen der Erfindung führen in vorteilhafter Weise zu Ventilations systemen, die eine wesentlich geringere Kühlluftmenge bei geringeren Strö mungsgeschwindigkeiten zulassen, ohne daß dadurch die Kühlwirkung beeinträchtigt wird. ' Es läßt sich die Kühlwirkung wesentlich effektiver gestalten, so daß dadurch der Wirkungsgrad der Maschine bei einem geringeren Leistungsbedarf für die Zirkulation der Luft wesentlich günstiger wird. Durch die spezielle Ausgestaltung der Erfindung werden keine Stanzlöcher in den Statorblechen bzw. Stanzblechen benötigt, durch welche die Kühlluft zirkulieren kann. Die tiefer als für das Einlegen der Wicklung erforderlich ausgeführten Wicklungsnuten bieten in sehr einfacher Weise eine Möglichkeit, einenBelüftungsschlitz für eine axiale Luftführung vorzusehen, wobei dieser Belüftungsschlitz jeweils mit verhältnismäßig einfachen Mitteln gegen den Luftspalt luftdicht verschlossen werden kann. Die Herstellung der Belüftungsschlitze wird dadurch wesentlich vereinfacht, was sich günstig für
-A- die Her-
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die Herstellungskosten auswirkt, wobei gleichzeitig ein besonders günstiger Kühleffekt wegen der über lange Strecken an den Wicklungen vorbeigeführten Luftströmung ergibt. Es hat sich auch gezeigt, daß der Druckabfall innerhalb der Kühlluftströmung durch die Belüftungsleitungen und die Belüftungsschlitze durch die Maßnahmen der Erfindung noch weiter zu verkleinern ist, was zu einer weiteren Verringerung der Pumpleistung für die Kühlluft führt.
Die Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Teilschnitt durch eine große dynamoelektrische Maschine;
Fig. 2 eine ausschnittsweise Draufsicht auf den Rotor und den Stator der Maschine gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht des Statorkerns der Maschine;
Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Teil des Statorkernes;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Statorkernes;
Fig. 6 eine weitere perspektivische Ansicht des Statorkerns mit eingezeichneten Strömungspfeilen für die Kühlluft.
Bei der in der Zeichnung dargestellten dynamoelektrischen Maschine handelt es sich um einen großen vertikal angeordneten und durch Wasser angetriebenen Generator bzw. einen Generator-Motor, wie er beim Pumpspeicherbetrieb Verwendung findet. An der vertikal angeordneten Welle 10 ist der Rotor 12 befestigt, der mit einem stationär auf einem Fundament
- 5 - abge-
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abgestützten Stator 14 zusammenarbeitet. Die Welle 10 ist in nicht dargestellten Axialdrucklagern herkömmlicher Art gelagert, wobei auch die Gesamtkonzeption der Maschine in herkömmlicher Weise ausgebildet sein kann.
Der Rotor 12 besteht aus einem auf der Welle 10 befestigten Rotorstern 18 und trägt einen laminierten Ringkern bzw. Rotorkern 19 mit ausgeprägten Polen 20. Diese ausgeprägten Pole nehmen in herkömmlicher Weise die Feldwicklung 21 auf. Der Rotor 12 wird durch sein eigenes Ventilations system gekühlt, das von dem Ventilations system des Stators im wesentlichen getrennt ist, so daß kein Luftaustausch über den Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator stattfindet. Zu diesem Zweck sind, wie aus Fig. 2 entnehmbar, Trennwände 22 in axialer Richtung verlaufend in den interpolaren Zwischenraum eingesetzt, wobei diese Trennwände mit Stegen bzw. Flanschen 23 versehen sind, die an den benachbarten Polflächen anliegen und das Innere des interpolaren Zwischenraumes gegen den Luftspalt abdichten. Die Kühlung des Rotors erfolgt durch einen Luftstrom durch den Rotorstern und einen durch den interpolaren Zwischenraum axial geführtenLuftstrom, wie die Pfeile in Fig. 1 andeuten.
Der Stator 14 besteht aus einem laminierten Statorkern, der mit Hilfe von Stirnplatten und einem Rahmen 26 auf dem Fundament 16 abgestützt ist. Der Statorkern 24 kann einen herkömmlichen laminierten Aufbau mit radial verlaufenden Ventilationsleitungen haben, durch welche der Luftstrom in radialer Richtung geführt wird. Diese Führung des Luftstromes wird nachfolgend noch näher erläutert. Die Kühlluft kann in beliebiger Weise, z. B. mit Hilfe eines Zentrifugalgebläses, mit einer Vielzahl von am Rotor montierten Ventilatorblättern 27 zirkuliert werden. Dabei fließt die Luft vom Ventilator aus den Pfeilen folgend durch Kühler 28, die in der erforderlichen Anzahl längs des Umfangsjder Maschine verteilt angebracht sind. Die vom Kühler abfließende Luft wird in dafür vorgesehene Leitungen zum Kühlen des
- 6 - Stators
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Stators 24 geführt und nach-dem Austreten aus dem Statorkern erneut durch Kühler 29 geleitet, die in der erforderlichen Anzahl um den Statorkern herum verteilt angeordnet sind, um anschließend in einem erneuten Zirkulationszyklus demjarn Rotor 12 befestigten Ventilator zuzufließen. Am Rotor kann zu diesem Zweck jede beliebige Art eines Ventilators vorgesehen sein, der die Aufrechterhaltung des gewünschten Kühlluftstromes sicherstellt. Es ist jedoch auch vorgesehen, daß ein separater extern montierter Belüfter die Kühlluftströmung durch die Kühler und die Kühlleitungen im Statorkern aufrechterhält.
Wie im einzelnen aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, ist der zylindrische Statorkern aus gestanzten Blechen (30) aufgebaut, die eine Vielzahl von gegen eine zentrische Bohrung weisenden Zähnen 31 haben, welche die Statorwicklung 32 aufnehmende Nuten seitlich begrenzen. Diese gestanzten Bleche 30 können am äußeren Umfang Vorsprünge 33 aufweisen, in welche die durch die Stirnplatten am Rahmen 26 verlaufenden Bolzen 34 eingreifen. Die Stanzbleche 30 können auch mit nicht dargestellten Öffnungen versehen sein, die im zusammengebauten Kernpaket axiale Belüftungsleitungen bilden. Ferner sind im Statorkern 24 eine Vielzahl von der Innenseite des Kerns zum Umfang radial verlaufenden Belüftungsleitungen 38 vorgesehen. Diese Belüftungsleitungen 38 werden durch mit gewissen Stanzblechen 30 verbundene Abstandselemente 39 gebildet, die auch als Führungsvorrichtung für den Luftstrom wirksam sind, indem in gewissen Intervallen benachbarte Stanzbleche durch die Abs tands elemente auf einem gewissen Abstand gehalten werden, wodurch die radialen Belüftungsleitungen 38 entstehen.
Die Statorwicklungen 32, welche in herkömmlicher Weise aufgebaut sein können, werden in die durcHdie Zähne 31 gebildeten Wicklungsnuten eingelegt. Diese Wicklungsnuten sind tiefer ausgeführt, als dies für die Aufnahme der Statorwicklung erforderlich ist, so daß am rotorseitigen Ende ein freier Raum verbleibt. Mit Hilfe eines Keiles 40, der in herkömm-
- 7 - licher Art
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licher Art ausgeführt und in die Nut eingesetzt wird, wird die Wicklung in der Wicklungsnut festgehalten. Ein zweiter Keil 41 wird am vorderen Ende, d.h. am rotorseitigen Ende, in die Wicklungsnut eingesetzt, so daß zwischen dem ersten und dem zweiten Keil ein freier Raum entsteht, der als Belüftungsschlitz 42 Verwendung findet und in axialer Richtung verläuft. Die beiden Keile können aus einem üblichen Material hergestellt sein, jedoch ist der Keil 41 so ausgebildet, daß er die Wicklungsnut dicht verschließt und eine Abdichtung des Belüftungsschlitzes 42 gegen den Luftspalt gewährleistet. Dieser Belüftungsschlitz 42 mündet in die radial verlaufenden Belüftungs leitungen 38, die an ihrem rotorseitigen Ende mit Hilfe von Endstücken ebenfalls dicht gegen den Luftspalt verschlossedsind. Diese Endstücke sind am vorderen Ende jeweils benachbarter Zähne eingesetzt und haben vorzugsweise eine gekrümmte Oberfläche 45, welche der Umlenkung der Kühlluft von den radial verlaufenden Belüftungsleitungen zu den axial verlaufenden Belüftungs schlitzen dient.
Die von dem Kühler 28 gelieferte Kühlluft fließt in radialer Richtung von außen nach innen durch die Belüftungsleitungen 38 und wird am inneren Ende der Leitung in die axial geführten Belüftungsschlitze 42 umgelenkt und tritt am Ende der Belüftungsschlitze 42 wieder in die benachbarte Belüftungsleitung 38 ein, durch welche sie in radialer Richtung durch den Statorkern abgeführt wird. Eine bevorzugte Kühlluftführung ist in den Fig. 5 und 6 beschrieben, die jedoch grundsätzlich auch anders ausgeführt sein kann, ohne daß dadurch die Wirkung im wesentlichen verringert wird. Gemäß der Darstellung sind die über den Umfang verteilten Belüftungsleitungen in eine Vielzahl von Zonen unterteilt, wobei jeweils eine Zone dem Abstand zwischenbenachbarter Bolzen 34 entsprechen kann. Auf diese Weise entstehen in abwechselnder Folge Belüftungsleitungen, über welche die Kühlluft zugeführt und solche, über welche die Kühlluft abgeführt wird, wie in Fig. 5 durch Pfeile angedeutet ist. Um die Kühlluftführung in der gewünschten Weise zu erreichen, sind Abstands elemente 39 in radialer
- 8 - Richtung
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sr
Richtung auf den Zähnen 31 angeordnet und verlaufen unter einem Winkel zum jeweiligen Radius zum äußeren Rand des Statorkernes. Diese abgewinkelte Führung der Abstandselemente 39 verläuft von Kühlebene zu Kühlebene abwechselnd nach der einen bzw. nach der anderen Seite, bezogen auf einen Radius, wie dies aus Fig. 5 erkennbar ist. Die in einer über die andere Zone eingeleitete kalte Kühlluft wird jeweils so geführt, daß sie in der nächsten Kühlebene über die benachbarte Zone aus dem Kern austritt. Für die Luftführung zu dem Kern bzw. vom Kern weg kann jede geeignete und übliche Luftführung vorgesehen werden, um die erwärmte, vom Statorkern abgegebene Luft über den Kühler und das Gebläse zurück zum Statorkern zu führen.
Die vorausstehend angedeutete Kühlluftführung im Statorkern ergibt sich im Detail aus der Darstellung gemäß Fig. 6, in der die Kühlluftströmung durch Pfeile angedeutet ist. Dabei ist der Verlauf der Kühlluftströmung durch Pfeile angedeutet, wobei zu erkennen ist, daß die durch den ausgezogenen Pfeil und durch den gestrichelten Pfeil angedeuteten Kühlluftströmungen drei Zonen erfassen. Die in der Darstellung gemäß Fig. 6 in der vorderen Kühlebene eintretende und mit dem ausgezogenen Pfeil gekennzeichnete Kühlluftströmung wird zunächst durch die schräg verlaufenden Abstands elemente 39 nach links abgelenkt und fließt in radialer Richtung längs einem Zahn bis zum rotorseitigen Ende der Statorwicklung. In diesem Bereich erfährt die Strömung eine Ablenkung und tritt in die in diese Kühlebene mündenden Belüftungsschlitze 42 ein, durch welche sietn entgegengesetzten Richtungen nach beiden Seiten abfließt. Mit Hilfe des ausgezogenen Pfeiles ist lediglich der nach rückwärts abfließende Luftstrom angedeutet. Sobald dieser Luftstrom die nächste Belüftungsebene erreicht, fließt er vom axialen Belüftungsschlitz in die mit diesem kommunizierenden radialen Belüftungsleitungen 38 und strömt durch diese zum äußeren Rand des Statorkernes ab. Dabei erfährt der Luftstrom entsprechend der entgegengesetzten Neigung der Abstandselemente eine Verschiebung nach links in die benachbarte Zone, so daß die Kühlluft in der Darstellung gemäß Fig. 6 auf der linken Seite
- 9 - der hinteren
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der hinteren Belüftungsebene, austritt. Beim Eintreten der Kühlluft aus dem Belüftungs schlitz in die hintere Belüftungs ebene vermischt sich diese mit der in entgegengesetzter Richtung durch den Belüftungsschlitz aus der übernächsten Belüftungs ebene zuströmenden Kühlluft. Der Strömungsverlauf der Kühlluft, welche in der hinteren Belüftungs ebene in der mittleren Zone eintritt, ist durch die gestrichelten Pfeile dargestellt. Die eintretende Luft erfährt eine Ablenkung nach links und strömt über den zugeordneten Zahn bis zum rotorseitigen Ende des Zahnes, um dort in den Belüftungs schlitz abgeleitet zu werden. Aus dem Belüftungs schlitz tritt die Kühlluft in der vorderen Belüftungs ebene aus und strömt längs des Zahns sowie der entgegengesetzt geneigtenBelüftungsleitung zum äußeren Rand des Statorkernes. Entsprechend ist auch die Luftführung in den anderen Belüftungsebenen sowie den über den Umfang verteilten Zonen.
Aus dem Vorstehenden kann man entnehmen, da/3 der Statorkern und die Statorwicklung durch eine Kühlluftströmung gekühlt wird, die in einem gegen den Luftspalt abgedichteten Kreislauf durch den Statorkern geführt ist. Dieser Kreislauf im Statorkern ist von dem Kühlkreislauf im Rotorkern völlig getrennt. Die Kühlluftströmung verläuft im radialen Teil im wesentlichen über die gesamte Breite der Statorwicklung und im axialen Teil entlang der Statorwicklung, so daß eine äußerst effektive Kühlung erreicht wird, da in diesen Bereichen die größte Erwärmung entsteht. Die Länge der Belüftungsleitung bzw. Belüftungsschlitze ist verhältnismäßig kurz, so daß die Kühlluftströmung in einer Vielzahl von kurzen, zueinander parallel geschalteten Strömungsstrecken den Statorkern durchsetzt. Daraus ergibt sich ein sehr geringer Druckabfall über den Strömungsverlauf im Statorkern, so daß die aufzubringende Ventilatorleistung bzw. Gebläseleistung ebenfalls verhältnismäßig gering ist. Da die Kühlluft vor dem Eintreten in den Statorkern mit Hilfe des Kühlers heruntergekühlt ist und nur die im Bereich der kurzen Strömungsstrecke im Stator entstehende Wärme absorbieren muß, genügt eine verhältnismäßig geringe Luftmenge, um die erforder-
- 10 - liehe Kühl-
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liehe Kühlleistung zu erbringen. Diese Luftmenge ist wesentlich geringer als bei Systemen, bei welchen die Kühlluft durch den Rotor über den Luftspalt und den Stator geführt wird. Aufgrund dieser geringen Luftmenge und dem verhältnismäßig geringen Druckabfall über die Kühlstrecke wird eine wesentlich geringere Pumpleistung bzw. Gebläseleistung erforderlich, um die Kühlluft durch die Maschine zu zirkulieren. Dies führt jedoch zu einer entsprechenden Verbesserung des Wirkungsgrads, was einerseits bei gleichbleibender Nennleistung zu einer Verringerung der Maschinengröße oder bei gleichbleibender Größe eine Vergrößerung der Maschinenleistung mit sich bringt.
Aus der vorausgehenden Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung in vorteilhafter Weise bei dynamoelektrischen Maschinen mit ausgeprägton Polen eine separate Kühlung des Rotors und des Stators zuläßt, wobei das für die Kühlung des Stators benutzte Kühlsystem bevorteile Verbesserung mit sich bringt. Dies ist insbesondere wegen der verringerten Ventilator leistung und dem wesentlich verbesserten Wirkungsgrad der Fall. Die Luftführung kann im Rahmen des erfinderischen Konzeptes wesentliche Modifikationen erfahren, wobei insbesondere die in radialer Richtung geführten Belüftungsleitungen Formänderungen im Bereich des Luftspaltes haben können, um die Kühlluft in möglichst innigem Kontakt mit den Statorwicklungen an diesen entlang zu führen und einen innigen Wärmeaustausch zu ermöglichen. Die Zuführung und die Abführung der Luft aus1· serhalb des Statorkernes ist beliebig, solange diese Luftführung die erforderli liehe Kühlung bringt und eine Zirkulation zuläßt.
- 1 1 - Patentansprüche
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Claims (1)

  1. WS68P- 1444
    P a tentansρ rüche
    Ventilationssystem für dynamoelektrische Maschinen mit einem Stator und einem Rotor mit ausgeprägten Polen, wobei die mit Hilfe eines Gebläses ventilierte Kühlluft über Luftleitungen durch den Statorkern und den Rotorkern geleitet wird und im wesentlichen nicht in den Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorkern mit einer Vielzahl von Wicklungsnuten bildenden Zähnen (31) versehen ist, da/3 axial über den Statorkern verteilt jeweils zwischen benachbarten Teilen (30) des Statorkerns radial verlaufende Belüftungsleitungen vorhanden sind, die in axial in der Nähe des Luftspalts verlaufende Belüftungsschlitze (42) münden, daß die innenliegenden Enden der Belüftungsleitungen (38) und die Belüftungsschlitze (42) gegen den Luftspalt abgedichtet sind, und daß das Gebläse die über die Belüftungsleitungen einer Ebene zugeführte Kühlluft über die Belüftungsschlitze den Belüftungsleitungen der nächsten Ebene zuführt, um in dieser Ebene aus dem Statorkern auszuströmen.
    2, Ventilations system nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsnuten eine größere als für die Wicklung benötigte Tiefe aufweisen, und daß die Belüftungsschlitze (42) jeweils von dem freien, vor der Wicklung liegenden Raum gebildet werden.
    3. Ventilationssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (32) jeweils in der Wicklungsnut mit Hilfe eines ersten Keiles (40) festgehalten wird, der gleichzeitig die hintere Begrenzung des BelüftungsSchlitzes (42) bildet, und daß am vorderen Ende der Wicklungsnut ein zweiter Keil eingesetzt ist, der den Belüftungsschlitz 42 gegen den Luftspalt dicht abschließt.
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    4. Ventilationssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Abdichtvorrichtungen vorhanden sind, um die Belüftungsleitung bzw. Belüftungsschlitze gegen den Luftspalt abzudichten.
    5. Ventilationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Belüftungsleitungen Luftführungvorrichtungen (Abstandselemente 39) vorhanden sind, die sich im wesentlichen radial über jeweils jeden Zahn bis zur inneren Peripherie des Statorkerns erstrecken und dort in Endstücke (44)übergehen, <he die Belüftungsleitungen und die Belüftungsschlitze gegen den Luftspalt abdichten, wobei die Endstücke eine für die Ablenkung der Kühlluftströmung geeignet geformte Oberfläche aufweisen.
    6. Ventilationssystem nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Statorkern als laminierter Kern aus Kernblechen bzw. Stanzblechen (30) aufgebaut ist, wobei bestimmte Kernbleche mit Abstandselementen (39) versehen sind, die d:e Belüftungsleitungen (38) begrenzen, wobei diese Abstandselemente für jede Belüftungsleitung aus mehreren Teilen bestehe.·), welche die Kühlluft in und zwischen den Belüftungsleitungen führen.
    7. Ventilationssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils bis zum vorderen Ende eines Zahnes 31 verlaufende Teil eines Abstands eiern entes in das vergrößerte Endstück (44) übergeht, welches die Abdichtung der zugeordneten Belüftungsleitungen zum Luftspalt hin bewirkt und die Kühlluft au« den Belüftungsleitungen in die Belüfturigssehlitze umlenkt.
    609853/0329
    Leerseite
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